Расчёт рам, устойчивых к моменту, в соответствии с AISC 341-16 теперь возможен в аддоне Расчёт стальных конструкций для RFEM 6. Результаты сейсмического расчета можно разделить на две части: требования к стержням и требования к соединениям. В нашей статье рассмотрена требуемая прочность соединения. Ниже представлен пример сравнения результатов, полученных в программе RFEM и в руководстве по сейсмическому расчету AISC [2].
Норма AISC 360-16 по стальным конструкциям требует учета устойчивости конструкции в целом и каждого ее элемента. Для этого можно применить различные методы, включая прямой учет в расчете, метод свободной длины и прямой метод расчета. В нашей статье будут рассмотрены важные требования главы C [1] и метода прямого расчета, который необходимо применить к модели стальной конструкции в программе RFEM 6.
Институт стальных балок (SJI) ранее разработал таблицы виртуальных балок для оценки свойств сечения стальных балок с открытой стенкой. Данные сечения виртуальных балок являются эквивалентом широкополочных балок, которые весьма близки по площади пояса балки, эффективному моменту инерции и весу. Виртуальные балки (Virtual Joists) также доступны в базе данных сечений RFEM и RSTAB.
Определение значений собственных колебаний также, так и анализ спектра реакции всегда выполняются в линейной системе. Потому, если в системе присутствуют нелинейности, то они приводятся к линейному виду и, следовательно, не учитываются. Это могут быть, например, растянутые стержни, нелинейные опоры или нелинейные шарниры. Цель данной статьи - показать, как их можно решить в динамическом анализе.
Расчет сечений по Еврокоду 3 основан на классификации сечений, подлежащих расчету, по классам, определенным в стандарте. Классификация сечений важна, так как она определяет пределы сопротивления и вращательной способности из-за местной потери устойчивости частей сечения.
Национальные строительные нормы Канады (NBC) 2020 в разделе 4.1.8.7 содержат четкий порядок выполнения для методов сейсмического расчета. Согласно тому, более прогрессивный метод, а именно метод анализа динамических характеристик по разделу 4.1.8.12, должен применяться для всех типов конструкций, кроме тех, которые соответствуют критериям раздела 4.1.8.7. Для всех остальных конструкций затем можно применить более простой метод, т. наз. метод эквивалентной статической силы (ESFP), описанный в разделе 4.1.8.11.
Одним из нововведений в программе RFEM 6 является подход к расчёту стальных соединений. В отличие от RFEM 5, где расчёт стальных соединений основан на аналитическом решении, аддон Стальные соединения в RFEM 6 предлагает для стальных соединений решение КЭ.
Для того, чтобы оценить, нужно ли в динамическом расчете учитывать также анализ по теории второго порядка, в норме EN 1998-1, разделы 2.2.2 и 4.4.2.2, указан коэффициент симметрии между этажами θ. Его можно рассчитать и рассчитать с помощью RFEM 6 и RSTAB 9.
При проверке устойчивости эквивалентной конструкции стержня в соответствии с EN 1993-1-1, AISC 360, CSA S16 и другими международными стандартами необходимо учитывать расчетную длину (то есть эффективную длину стержней). В RFEM 6 свободную длину можно задать вручную с помощью узловых опор и коэффициентов свободной длины или импортировать из расчёта на устойчивость. Оба варианта будут показаны в нашей статье с помощью расчета свободной длины рамной опоры, изображенной на рисунке 1.
Данный пример описан в технической литературе - пример 9.5 в [1] и пример 8.5 в [2]. Для главной балки необходимо выполнить расчет на продольный изгиб с кручением. Балка представляет собой однородный конструктивный элемент. Таким образом, расчет на устойчивость можно выполнить по разделу 6.3.2 нормы DIN EN 1993-1-1. Также, благодаря одноосному изгибу можно выполнить расчет по общему методу согласно разделу 6.3.4. Кроме того, определение значения коэффициента критической нагрузки должно быть проверено на идеализированной модели стержня согласно вышеупомянутому методу с применением модели МКЭ.